課程大綱

一、基礎模塊：軟件操作與靜力學分析

軟件基礎與工作流程

Ansys Workbench界面與模塊功能解析（前處理-求解-后處理邏輯）
幾何建模與修復：CAD導入、幾何清理（Merge/Heal工具）、簡化技巧（如螺栓螺紋簡化）
網格劃分策略：自動/手動網格控制、關鍵區域細化、質量評估（如雅可比系數）

 

靜力學分析核心

線性靜力學：材料屬性設置（彈性模量、泊松比）、載荷與約束（集中力、壓力、固定約束）
非線性靜力學：幾何非線性（大變形）、材料非線性（塑性、超彈性）、接觸非線性（摩擦、分離）
案例：簡支梁受力分析、金屬棒塑性變形、橡膠密封件壓縮

 

二、動力學分析模塊

模態分析

理論基礎：固有頻率、模態振型、有效質量
預應力模態分析（如機翼模態計算）
案例：懸臂梁模態提取、共振規避設計

 

諧響應與隨機振動

諧響應分析：正弦載荷下的穩態響應、模態疊加法 vs 完全法
隨機振動：功率譜密度（PSD）設置、疲勞壽命預測
案例：電子設備PCB隨機振動可靠性評估

 

瞬態動力學與沖擊分析

顯式動力學（LS-DYNA）：材料失效、接觸算法、時間步長控制
案例：子彈穿甲模擬、衛星發射沖擊仿真

 

三、高級專題與工程應用

疲勞與壽命預測

振動疲勞：S-N曲線、Miner累積損傷理論
軟件工具：nCode振動疲勞分析流程
案例：發動機懸置系統疲勞壽命優化

 

結構優化設計

拓撲優化：輕量化設計、約束條件設置
參數優化：靈敏度分析、遺傳算法應用

 

多物理場耦合

熱-機耦合：剎車盤熱應力分析
流-固耦合：建筑風振響應模擬

 

四、實戰案例庫

典型機械結構

螺栓連接仿真：預緊力加載、螺紋簡化方法對比（實體螺紋 vs ANSYS螺紋設置）
轉子系統動平衡分析

 

航空航天與汽車

飛機著陸沖擊載荷分析
車身結構耐久性與NVH優化

 

土木與橋梁

橋梁地震響應譜分析
建筑風荷載動態響應

 

五、培訓形式與資源

授課方式：理論講解（30%）+ 案例實操（70%）
學習資源：官方文檔、定制案例視頻、工程問題答疑
適用對象：機械/土木工程師、高校研究人員